Mô hình hóa và mô phỏng quá trình làm sạch rác thải nilon trong buồng làm sạch của máy làm sạch nilon theo nguyên lý đập – hút

Mục đích nghiên cứu của bài viết này là xây dựng mô hình toán học biểu diễn quá trình làm sạch và phân ly các thành phần khác không phải là túi nilon qua máng sàng của máy làm sạch nilon theo nguyên lý đập – hút.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hóa và mô phỏng quá trình làm sạch rác thải nilon trong buồng làm sạch của máy làm sạch nilon theo nguyên lý đập – hútSCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015Mô hình hóa và mô phỏng quá trình làmsạch rác thải nilon trong buồng làm sạchcủa máy làm sạch nilon theo nguyên lý đập– hút Nguyễn Thị Kiều Hạnh 1 Nguyễn Như Nam1 Ngô Kiều Nhi212Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí MinhTrường Đại học Bách khoa , ĐHQG-HCM(Bài nhận ngày 30 tháng 10 năm 2015, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 10 tháng 11 năm 2015)TÓM TẮTRác thải nilon tách ra từ rác thải sinhsạch nilon theo nguyên lý đập rũ ứng dụnghoạt được làm sạch để tái chế thành nguyêntrong công nghệ tái chế nilon từ nguồn rácliệu sản xuất trở lại. Quá trình làm sạch rácthải”. Mục đích nghiên cứu của bài báo nàythải nilon là quá trình tách các chất bẩn cólà xây dựng mô hình toán học biểu diễn quátrong khối rác thải nilon và bám trên bề mặttrình làm sạch và phân ly các thành phầnchúng. Máy làm sạch nilon theo nguyên lýkhác không phải là túi nilon qua máng sàngđập – hút đã được nhóm tác giả lần đầu tiêncủa máy làm sạch nilon theo nguyên lý đậptiến hành nghiên cứu trong đề tài khoa học– hút. Mô hình toán học xây dựng phù hợpvới kết quả thực nghiệm.cấp Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2013 –2014) đã nghiệm thu: “Nghiên cứu máy làmTừ khóa: Làm sạch rác thải nilon; máy làm sạch nilon theo nguyên lý đập – hút; mô hìnhtoán học mô phỏng quá trình làm sạch và phân ly chất bẩn khỏi rác thải nilon.1. TỔNG QUANVới tính tiện dụng, nilon được sử dụng rộngrãi ở dạng túi trong sản xuất và đời sống. Nêntrong rác thải sinh hoạt có một lượng khá lớn túinilon. Cùng với quá trình tự phân hủy của nó diễnra rất chậm khi xử lý bằng phương pháp “chônlấp” nên được gọi là “ô nhiễm trắng”. Một trongnhững biện pháp kỹ thuật để ngăn chặn “ô nhiễmtrắng” là xử lý tái chế lại túi nilon polyethylene.Để tách túi nilon từ rác thải có thể nhặt trực tiếp(nhặt bằng tay) hoặc dùng sàng quay dạng trốngPage 94lục lăng. Nilon có nguồn gốc từ rác thải sinh hoạtđưa vào tái chế có chứa nhiều thành phần kháckhông phải nilon. Công đoạn làm sạch nhằm táchcác thành phần khác có trong khối rác thải nilonlà công đoạn đầu tiên trong qui trình công nghệtái chế rác thải nilon. Phương pháp làm sạch túinilon từ nguồn rác thải để tái chế là dùng sàngquay dạng trống lục lăng để phân tách khỏi rácthải chung, sau đó tiến hành băm nhỏ, rửa và làmkhô. Các thành phần khác có trong khối nilonTAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K8- 2015thường “bám chặt” vào bề mặt túi nilon, nên tácđộng cơ học ở các máy làm sạch đã biết có hiệuquả làm sạch kém. Vì vậy để làm sạch cần thiếtphải băm nhỏ, rửa nhiều lần trong đó có rửa bằngdung dịch hóa chất; nên kéo dài thời gian làmsạch, tăng chi phí nước, hóa chất tẩy rửa và phátsinh nguồn nước thải có mức độ ô nhiễm cao. Đểgóp phần nâng cao hiệu quả quá trình làm sạchtúi nilon từ nguồn rác thải, các tác giả trong [1]đã đề xuất mẫu máy làm sạch nilon MLSNLK –30 phục vụ công tác làm sạch sơ bộ nhằm cơ bảntách ra các thành phần khác có trong khối rác thảinilon theo nguyên tắc đập – hút. Các thành phầnkhác được tách ra gồm các thành phần không phảilà túi nilon lẫn tự do trong khối nilon hay bámchặt trên bề mặt từng túi nilon có trong khối. Nhưvậy khả năng làm sạch nilon từ rác thải của máylàm sạch nilon theo nguyên lý đập – hút đặc trưngbằng sự phân ly các thành phần khác ra khỏi khốinilon qua máng sàng trong máy.Mô hình phân ly hạt ra khỏi khối lúa đậptrong máy đập lúa của И. Ф. Василенко đượctrích dẫn bởi E.C. Босой (1978) [3] là:y = a.e–.x(1)Trong đó: y – tỉ lệ hạt có trong khối lúa đượcđập (tương tự như thành phần khác có trong khốinilon) tại thời điểm xét, [%]; x – vị trí khối lúatheo chiều dài cung sàng hoặc chiều dài buồngđập (với máy đập theo nguyên lý đập – hút) tạithời điểm xét, [m]; a – tỉ lệ hạt có trong khối lúakhi vào đập, [%];  – hệ số phân ly.Các đại lượng a và  còn gọi là thông sốtrạng thái của mô hình.Theo [1], [2] và [3], mô hình (1) dùng đểbiểu diễn sự phân ly các thành phần của khối vậtliệu chuyển động qua lỗ sàng. Thí dụ mô hìnhphân ly sản phẩm nghiền qua sàng nằm ngoàibuồng nghiền của Hoàng Tam Ngọc (1997), TrầnThị Thanh (1998) [1].Với quan niệm phân ly các thành phần kháckhông phải là nilon ra khỏi khối rác thải nilontương tự như phân ly hạt ra khỏi khối lúa theonguyên lý đập – hút thì mô hình phân ly cũng códạng như (1). Nghiên cứu mô hình phân ly (1)cho ta biết cơ chế phân ly làm sạch khối rác thảinilon bằng nguyên lý đập hút, là cơ sở khoa họccho việc ứng dụng máy vào quá trình làm sạch túinilon từ nguồn rác thải phục vụ công nghệ tái chếnilon nhằm góp phần hạn chế “ô nhiễm trắng”.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU2.1. Đối tượng làm sạch và phân loạiBảng 1. Thành phần của khối nilon được tách từ rác thải sinh hoạt(*).TTThành phầnCác đặc trưng thống kê về thành phầnSố lượngTỷ lệ trung bình [%]Độ ...